[发明专利]一种硫系玻璃剪切黏度的测量装置及测量方法

说明书

本发明是关于一种硫系玻璃剪切黏度的测量装置及测量方法，该测量装置包括:加热系统，包括容器和用于给容器加热的加热装置；挤压系统，设置在容器内，用于挤压容器内的玻璃样品；测量系统，包括连通管、第一压力传感器和第二压力传感器；所述连通管的一端与所述容器的下方相连通，所述连通管的下方间隔距离设置有第一压力传感器和第二压力传感器。本发明将玻璃样品的测试环境设置为密闭的石英容器，解决了玻璃样品测试过程氧化、分解问题，由于测试样品处于密封环境，因此在测试过程中避免了挥发物对测试者健康的损害的问题。采用本发明的装置可多次重复测试，设置挤压系统，可满足高温黏度测试的需求。

技术领域

本发明属于光学材料测试技术领域，特别是涉及一种硫系玻璃剪切黏度的测量装置及测量方法。

背景技术

硫系玻璃作为一种红外光学材料，以其在红外波段透过光谱范围宽、光热特性稳定、化学稳定性优异、性能连续可调、制备成本低、容易加工以及与单晶锗等红外晶体材料在一些性能上具有互补性等优点，在红外光学部件设计中，热差系数低硫系玻璃和高热差系数晶体材料组合应用与红外光学系统中，可极大丰富红外光学材料的选择范围，增加系统设计的灵活性，简化系统结构，更为重要的是可显著改善系统在不同环境下(-55℃～130℃)的成像质量，提升红外热成像等光学系统的温度自适应性能，满足系统无热化设计要求，因此，硫系玻璃被视为新一代温度自适应红外光学系统核心透镜材料，可广泛应用于军用(夜视枪瞄、红外肩扛导弹、战机夜视巡航等)和民用(汽车夜视、安防监控等)红外系统中，其市场前景巨大。

但是硫系玻璃为非氧化物玻璃，玻璃结构主要由桥硫键组成，强度远远低于桥氧键，其网络结构的稳定性直接影响了玻璃多方面的物化性能。硫系玻璃的内在结构稳定性、热学性能、力学性能以及玻璃的成型严重制约了它在光电行业的应用，因此研究硫系玻璃黏温特性，对玻璃元件的生产效率和质量的提升有非常重大的意义。

根据标准GBT10247-1988，目前黏度测试方法主要有毛细管法、落球法、旋转法和振动法。旋转法的高温黏度计主要是通过浸入被测液中的转子的持续旋转形成的扭矩来测量黏度值，扭矩与浸入样品中的转子被黏性拖拉形成的阻力成比例，因而与黏度也成比例，即在高温状态下用转子测定熔体的黏度特性，这需要仪器具有对温度的精确控制以及对黏度的精确测量等特点。而毛细管法适合于测试运动黏度，且选用的玻璃毛细管黏度计为平开维奇黏度计、坎农一芬斯克黏度计、乌别洛特黏度计和逆流型坎农一芬斯克黏度计，该方法主要是针对常温为液体的物质的黏度进行测试而对于无色光学玻璃高温黏度的方法较多，如振荡阻滞法、旋转法转筒法、转球法、称球法升球法、落球法等等。但这些的玻璃盛放容器为开放形式，因此高温下无法避免红外硫系光学玻璃组份与空气的反应以及分解挥发。硫系玻璃加热易氧化、分解。采用普通光学玻璃黏度的测试方法对硫系玻璃进行测量会出现测试结果重复性不高，高温黏度无法测试，测试过程中挥发物对测试者健康的损害等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种硫系玻璃剪切黏度的测量装置，所要解决的技术问题是硫系玻璃在测试工程中易氧化和分解，并出现测试结果重复性不高，高温黏度无法测试，测试过程中挥发物对测试者健康的损害的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种硫系玻璃剪切黏度的测量装置，包括:

加热系统，包括容器和用于给容器加热的加热装置；

挤压系统，设置在容器内，用于挤压容器内的玻璃样品；

测量系统，包括连通管、第一压力传感器和第二压力传感器；

所述连通管的一端与所述容器的下方相连通，所述连通管的下方间隔距离设置有第一压力传感器和第二压力传感器。

进一步地，还包括：

样品收集系统，包括收集箱，连接在所述连通管的另一端，用于测试结束后的样品收集。